导管架式海洋平台地震破坏状态分析研究

发布时间：2023-04-02 22:13

　　导管架式钢质海洋平台是目前世界上近海石油开发应用最广泛的一种海洋平台结构型式。 由于处在特殊的海域环境中，海洋平台所受到的环境荷载十分复杂。对于建在地震活跃区域的海洋平台来讲，除了波浪荷载以外，设计中还需要重点考虑地震荷载的影响。虽然地震荷载没有波浪荷载出现的频率高，并且发生时持续时间也很短，但是大的地震所造成的破坏却是十分严重的。目前还没有很好的办法能够准确地预测地震何时何地发生，以及发生多大的地震。并且，鉴于海洋平台结构本身的重要性，平台一旦遭遇超过其设防烈度的强烈地震而发生破坏，这种破坏所造成的经济损失和社会影响都将是十分严重的。 本文对导管架式海洋平台结构在地震作用下的破坏过程和破坏状态进行了深入研究。将海洋平台结构的破坏过程按照不同的特征划分了三个阶段，针对每一阶段的特征以及相应的分析方法进行了综述。并重点研究了导管架式海洋平台结构在进入破坏阶段后的动力反应特性。提出了用于地震破坏分析的结构特性时变分析方法和结构抗震安全裕度系数的概念。并对不同特性地震动作用下的导管架平台结构的破坏状态以及抗震安全裕度进行了实例分析。指出了平台结构破坏的特点以及结构中的薄弱环节...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容
2 导管架平台结构地震破坏状态分级与抗震安全裕度系数
    2.1 概述
    2.2 导管架平台地震破坏状态分级与状态特征
    2.3 导管架平台抗震安全裕度系数
3 结构特性时变分析方法
    3.1 概述
    3.2 定常反应阶段导管架平台结构分析模型
        3.2.1 结构有限元离散模型
        3.2.2 结构力学模型
            3.2.2.1 质量特性
            3.2.2.2 刚度特性
            3.2.2.3 阻尼特性
        3.2.3 数值计算模型
    3.3 塑变反应阶段的分析模型和计算方法
        3.3.1 材料非线性
        3.3.2 塑变阶段结构动力反应的数值算法
    3.4 导管架平台地震破坏阶段的分析方法
        3.4.1 结构特性时变分析方法
        3.4.2 破坏准则
            3.4.2.1 构件破坏准则
            3.4.2.2 机动性分析
            3.4.2.3 导管架平台结构失效判据
    附录3-1 单元坐标转换
    附录3-2 静力凝聚法
4 分析程序及三维动态模拟
    4.1 分析程序PHFX
    4.2 导管架平台结构地震倒塌过程三维动态模拟
5 地震动特性对平台结构破坏状态的影响分析实例
    5.1 概述
    5.2 计算模型
    5.3 输入地震动
    5.4 平台结构地震反应特性及破坏过程分析
    5.5 平台抗震安全裕度系数
    5.6 与平台抗震设计极限对比
    附录5-1 子空间迭代法
6 总结与进一步工作展望
    6.1 总结
    6.2 进一步的工作
参考文献



本文编号：3780063